汽车磁流变半主动悬架仿人智能控制研究

在建立整车动力学模型的基础上，设计了基于整车分姿态协调控制的仿人智能控制器。将汽车看成快速移动的机器人，把汽车运动姿态划分为八种姿态，对不同的运动姿态采用不同的控制模态，并在MATLAB平台上进行了仿真。选用某型号轿车作为试验车辆，用磁流变半主动悬架替代原车被动悬架，在多种条件下进行了实车道路试验，试验结果与仿真结果吻合，表明对整车进行分姿态协调控制是可行的。与被动悬架相比较，仿人智能控制可提高平顺性能近20％，能有效抑制车身的俯仰和侧倾运动，改善轮胎的接地性能，其控制效果优于对各悬架进行独立控制的天棚控制策略。     

内旁通式磁流变阻尼器及其准静态流动分析

基于磁流变阻尼器的3种工作模式,本文提出内旁通式磁流变阻尼器工作模式,并对其进行了准静态流动分析.内旁通式磁流变阻尼器由内、外两通道组成,其中内通道受外加磁场的控制,而外通道则处于常通状态.内旁通式阻尼器有助于克服活塞换向时产生的运动空程现象,并简化磁流变阻尼器的设计.     

基于压阻原理的磁流变减振器阻尼力传感器设计

为实现磁流变减振器运行中的健康状态监测并满足轿车磁流变减振器控制器阻尼力的需要,设计了一种可同时测量磁流变减振器压缩和复原行程中动态阻尼力的压阻式力传感器。根据汽车磁流变减振器的工作特性和压阻式压力传感器的设计原则,对阻尼力传感器进行了整体结构设计;采用理论计算与有限元仿真相结合的方法,以达到设计量程、获得较大灵敏度和固有频率为设计目标,确定了传感器芯片尺寸;通过分析论证,确定了传感器芯片型式、制作材料;研究了压阻系数与晶向的关系,确定了电阻排布方向和位置、电阻条尺寸、电阻条折弯数,完成了芯片的版图设计。     

基于磁流变减振器的汽车悬架振动控制

分析了磁流变减振器特性,为了抑制汽车磁流变悬架的振动,提出了一种含有控制级和协调级的分级模糊控制。在控制级,把天棚、地棚混合控制策略与模糊智能控制策略相结合,设计了1/4车辆垂直振动的半主动模糊智能控制器;在协调级,设计了整车控制的协调器,根据反馈变量对整车4个独立模糊智能控制器输出参数进行调整。把某微型汽车的4只被动减振器改装成磁流变减振器,搭建了磁流变悬架全车测控系统,运用设计的分级模糊控制器,进行了平顺性随机输入实车道路试验。试验结果表明对汽车磁流变悬架的垂直振动进行分级模糊控制是可行的,能有效提高汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。     

汽车磁流变碰撞缓冲器的优化设计与分析

为改进汽车碰撞安全性能,提出一种基于磁流变技术的新型汽车智能碰撞缓冲器的设计方案。针对现有磁流变缓冲器高速环境工作中存在设计理论不足的问题,提出以宾汉塑性非线性流体修正模型为理论基础,将优化目标转化为响应时间、最大阻尼力和阻尼力的动态范围三个指标的加权和,运用遗传算法对所设计的磁流变缓冲器结构参数进行优化的方法。优化结果表明,所提出的设计和优化方法使磁流变缓冲器具有更好的磁路结构,更短的响应时间。     

磁流变悬架的瞬态动力学控制研究

针对磁流变阻尼器的时滞对悬架在凸块路面下的性能影响较大,设计了基于Smith预估补偿的仿人智能控制器,并在Matlab/Simulink平台上进行了仿真.对改装的某轿车进行了凸块路面输入路试.试验结果与仿真结果表明,与原车相比较,采用仿人智能控制器的半主动悬架能够降低车身振动的加速度峰峰值,缩短调整时间,改善舒适性和操纵稳定性,基于Smith预估补偿的仿人智能控制器能够消除时滞对系统性能的影响,加速度峰值降低近34.67%,控制效果优于天棚阻尼控制.     

基于正弦激励的磁流变液非稳态环状流动特性研究

针对汽车悬架磁流变液阻尼器的工作状态，建立了磁流变液环状非稳态泊萧叶流动方程，确定了相应边界条件和初始条件，从理论上研究磁流变液在单频正弦激励下的环状非稳态泊萧叶流动特性，得到了磁流变液的流动速度分布和塞流区厚度的理论解．研究表明，对于相同激励栽荷幅值，随着磁流变液剪切屈服应力的增加，塞流区的厚度增加，峰值速度下降；对于相同剪切屈服应力，随着外加激励栽荷幅值的增加，塞流区的厚度减小，峰值速度增加．塞流区域厚度周期变化，其频率是激励栽荷频率的2倍．     

汽车磁流变悬架振动多模态智能控制

分析了汽车磁流变半主动悬架模型,为了抑制磁流变悬架的垂直振动,提高汽车乘坐舒适性,从提取汽车簧载质量的振动模式入手,建立了振动的特征模型,给出了在不同振动模式下寻求不同控制策略的方法,以此设计了多模态智能控制器,并用建立的汽车悬架振动仿真系统进行了脉冲输入和随机输入仿真实验.仿真结果表明,对汽车磁流变悬架的垂直振动进行多模态控制能有效提高汽车乘坐舒适性.     

自供电式汽车磁流变减振器特性研究*

针对现有磁流变减振器自供电装置结构复杂、机电转换效率低能等问题,提出一种运用滚珠丝杠驱动的盘式永磁发电机的能量采集器。介绍盘式永磁发电机的结构和原理;运用software Maxwell 3D软件分析发电机气隙磁密,理论计算出发电机基本机电能量转换关系;建立了盘式发电机的电磁有限元模型,用仿真软件对所设计的电机空载负载输出电压进行研究;制作了样机,对盘式永磁发电机分别进行定转速激励和正弦激励测试其机电转换性能;研究带有能量采集器的磁流变减振器在正弦激励下阻尼力特性。试验结果表明该盘式永磁电机能够为磁流变减振器提供所需的电能。     

汽车磁流变半主动悬架整车分姿态协调控制研究

在推导考虑侧倾影响的整车动力学模型的基础上,将汽车行进中可能出现的运动姿态划分为8种,对每种运动姿态采用不同的控制策略,设计了分姿态协调控制的仿人智能控制器.进而通过道路试验来考查其性能,与原车相比较,磁流变半主动汽车的车身垂直振动得到了降低,侧倾和俯仰运动得到了抑制,提高了车辆运行的平顺性能.